單片機(jī)語音采集與回放資料

1、語音(yyn)采集與回放共十五頁系統(tǒng)(xtng)框圖共十五頁拾音器 駐極體話筒體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電聲性能好，價格低廉，應(yīng)用非常廣泛。 高分子極化膜上生產(chǎn)時就注入了一定的永久電荷(Q)，由于沒有放電回路，這個電荷量是不變的，在聲波的作用下，極化膜隨著聲音震動，因此和背極的距離也跟著變化，也就是鎖極化膜和背極間的電容是隨聲波變化。 我們知道電容上電荷的公式是Q=CU，反之U=Q/C也是成立的。駐極體總的電荷量是不變，當(dāng)極板在聲波壓力下后退時，電容量減小，電容兩極間的電壓就會成反比的升高，反之電容量增加時電容兩極間的電壓就會成反比的降低。最后再通過阻抗非常高的場效應(yīng)將電容兩端的電壓取出來，同時進(jìn)行放

2、大，我們就可以得到(d do)和聲音對應(yīng)的電壓了。由于場效應(yīng)管是有源器件，需要一定的偏置和電流才可以工作在放大狀態(tài)，因此，駐極體話筒都要加一個直流偏置才能工作。共十五頁拾音器 駐極體話筒常見為兩個管腳，與外殼相連的為2號腳，基本使用(shyng)電路如下所示。共十五頁前置放大電路前級通道用來將話筒輸出的微弱語音信號放大到ADC要求(yoqi)的輸入模擬信號量化范圍內(nèi)，并盡可能的減少輸入噪聲。前級通道中最重要的是信號放大部分，有以下幾種實現(xiàn)方案。 方案一：采用差分放大電路，語音信號通過雙話筒輸入，減少差模輸入，降低溫漂。 方案二：采用 AGC 自動增益控制電路，控制放大信號范圍，使得隨著輸入語音

3、信號的大小不同自動調(diào)整放大倍數(shù)。 方案三：直接放大電路。采用多級可調(diào)增益放大電路，第一級主要用于減少噪聲干擾，放大倍數(shù)不是很高，第二級為可調(diào)增益放大，根據(jù)實際語音信號選擇放大倍數(shù)。前置放大(fngd)電路共十五頁前置(qin zh)放大電路方案一要求有兩個輸入，即要接雙話筒，但如果從兩個話筒中輸出的信號差別不大時，反而減小了信號幅度，降低了信噪比；方案二設(shè)計電路(dinl)較為復(fù)雜。在實際測試過程中，我們發(fā)現(xiàn)從話筒輸出的信號在 10mV到50mV 之間，已經(jīng)具有比較高的信噪比，而不需要采用一、二方案。共十五頁帶通濾波器對于語音信號(xnho)，我們通常關(guān)注300Hz到3400Hz內(nèi)的頻率成分，

4、即我們的帶通濾波器需要將不關(guān)注的頻率成分濾除。為了將有效聲音信號無失真地還原，需要濾波器帶內(nèi)平坦，截頻準(zhǔn)確。如此才可以將低頻和高頻的噪聲有效抑制，從而達(dá)到較好的濾波效果。共十五頁模數(shù)轉(zhuǎn)換又稱A/D轉(zhuǎn)換(zhunhun)。是將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的過程。根據(jù)奈奎斯特采樣定律，采樣速率要不低于信號最高頻率分量的2倍。即對于300Hz到3.4kHz的音頻信號，AD的轉(zhuǎn)換速率要不低于6.8kHz。ADC0809 的最大時鐘頻率為1.28Mhz，轉(zhuǎn)換時間約為80到100us，能達(dá)到所要求的采樣速率。并且，ADC0809的字長為8 位，便于單片機(jī)讀取。ADC0809采用5V電壓基準(zhǔn)，可以采集0到+5V的

5、范圍的動態(tài)信號。共十五頁數(shù)據(jù)的存儲(cn ch)與壓縮利用51開發(fā)板上的RAM芯片65536將采集到的數(shù)據(jù)存儲，容量為32kb。AD輸出的數(shù)據(jù)位數(shù)是8位的數(shù)據(jù)，采樣率為8kb/s。因此若將AD采集到的數(shù)據(jù)直接存于65536中，可存儲4s的數(shù)據(jù)。若需要延長存儲時間，則必須采用壓縮(y su)算法，將采集到的數(shù)據(jù)先進(jìn)行壓縮(y su)再存儲在65536里面。壓縮算法分為有損壓縮和無損壓縮。常用的壓縮算法種類有PCM、M增量編碼、DPCM編碼、差值法等。共十五頁數(shù)模轉(zhuǎn)換又稱D/A轉(zhuǎn)換。是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號的過程。通過單片機(jī)控制，將之前儲存在存儲器中的數(shù)據(jù)回放，恢復(fù)(huf)聲音信號。DAC08

6、32的工作電壓為5V，轉(zhuǎn)換字長為8位，轉(zhuǎn)換時間為1us，滿足題目要求。輸出信號為電流信號，需要外部電路完成電壓-電流轉(zhuǎn)換。共十五頁數(shù)模轉(zhuǎn)換共十五頁功率(gngl)放大器通常運(yùn)算放大器無法直接驅(qū)動較大負(fù)載，即輸出較大（100mA左右(zuyu)或以上）電流，需要專門的功率放大器。三極管構(gòu)建甲乙類功放運(yùn)算放大器+三極管對管推挽輸出級單片集成功率放大器，例如LM386等共十五頁功率(gngl)放大器共十五頁功率(gngl)放大器LM386基本(jbn)使用電路共十五頁內(nèi)容摘要語音采集與回放。高分子極化膜上生產(chǎn)時就注入了一定的永久電荷(Q)，由于沒有放電回路，這個電荷量是不變的，在聲波的作用下，極化膜隨著聲音震動，因此和背極的距離也跟著變化，也就是鎖極化膜和背極間的電容是隨聲波變化。最后再通過阻抗非常高的場效應(yīng)將電容兩端的電壓取出來，同時進(jìn)行放大，我們就可以得到(d do)和聲音對應(yīng)的電壓了。前置放大電路前級通道用來將話筒輸出的微弱語音信號放大到ADC要求的輸入模擬信號量化范